- Авторы
- Резюме
- Файлы
- Ключевые слова
- Литература
Воробьев Л.В.
1
1 Лечебно диагностический центр «Виком – мед»
Одним из элементов укрепления, реабилитации сердечной деятельности служат физические нагрузки, требующие индивидуального, рационального, безопасного подхода к занятиям физической культуры. Для должного контроля за тренировочным, реабилитационным процессом необходимо использовать не просто среднестатистические показатели сердечной деятельности определяемые по эмпирическим формулам, а используя непосредственные показатели сердечной активности конкретного человека. В шкале динамики активизации сердечной деятельности необходимо учитывать не только максимальную ЧСС, но и пороговую ЧСС, ЧСС hwr, ЧСС покоя. Использование индивидуальных показателей сердечной деятельности конкретного человека позволяет обезопасить процесс физических нагрузок на организм от избыточных нагрузок на сердце и избежать негативного воздействия на сердце.
Максимальная ЧСС
пороговая
ЧССhwr
ЧСС тренировочного режима
ЧСС покоя
1. Воробьев Л.В. «Способ определения пороговой ЧСС, как критерия безопасности физических нагрузок». журнал «Успехи современного естествознания». – 2014. – № 2. – C. 7-11.
2. Воробьев Л.В. «Спосіб визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцево-судинной системи» Патент Украины № 83808 от 25.09.2013, Патент Украины № 105325 от 25.04.2014.
3. Воробьев Л.В. «Акценты физиологии сердечной деятельности при физических нагрузках» журнал «Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований». – 2015. – № 12. – C. 62-67.
4. Воробьев Л.В. «Раскрывая тайны ЭКГ « монография. – 2016.
5. Кудря О.Н., Белова Л.Е. «Адаптация сердечнососудистой системы спортсмена к нагрузкам разной направленности» Педагогика и психология. – 2012. – № 1. – C. 162-165.
6. Покровский В.М. Коротько Г.Ф. Физиология человека. – 2003. – C. 235.
7. Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. – 2005. – С. 396-398.
Сердце каждого человека испытывает различные бытовые, рабочие, спортивные нагрузки и чтобы не навредить ему избыточными нагрузками каждый человек должен знать возможности своего сердца и правильно использовать тренировочный, реабилитационный процесс по укреплению деятельности своего сердца. Физическое воспитание является обязательным условием для формирования здорового организма. Процесс физического воспитания должен быть индивидуален и безопасен.
Все большее число здоровых людей понимает, что заниматься здоровьем своего сердца необходимо пока оно еще здорово. И одним из оздоровительных направлений является физическая тренировка сердечнососудистой системы. При этом нередки случаи сердечных катастроф на высоте физической нагрузки даже среди лиц с тренированным сердцем. Для оценки возможностей своего сердца, определения рисков кардиопатологии необходимо понимание физиологии работы сердца в условиях изменяющихся нагрузок.
При занятиях физической культурой, бытовыми и трудовыми физическими нагрузками аксиомой является соответствие предъявляемых организму нагрузок, возможностям их выполнения. Это влечет за собой необходимость оценки возможностей своего сердца, контроля реакции сердца на нагрузку. Аксиомой также является прямая зависимость мощности нагрузки от достигаемой ЧСС [7]. Систола сердца реализуется в пульсовую волну, поэтому ЧСС в процессе выполнения различных нагрузок контролируется по пульсу. Однако имеющаяся система оценки и контроля нагрузок по пульсу не обеспечивает безопасности и рациональности нагрузок на сердце.
Клиническая шкала оценки пульса предполагает разделение его на норму, брадикардию и тахикардию. Такой шкалой оценки пульса при физнагрузках пользоваться нельзя, так как не хватает нужных величин ЧСС.
Спортивная шкала оценки пульса предполагает определение максимальных значений пульса человека и исходя из него построение тренировочного процесса. Максимальная ЧСС при максимальной нагрузке призвана обеспечить максимальную потребность организма в кислороде. Знание максимальной ЧСС позволяет определить, какие нагрузки сердце способно перенести. Традиционно определение максимальной ЧСС связано с проведеним нагрузочного теста (ВЭМ) до субмаксимальных нагрузок, однако клинически и технологически это исследование доступно не всем желающим. Использование эмпирической формулы расчета максимальной ЧСС по Карвонену (ЧССmax = 220 – Возраст) и (ЧСС субмак. = 220 – Возраст * К), где К – 0.85 для здоровых и тренированных, 0.75 – для не тренированных лиц и с заболеваниями не обеспечивает должный уровень достоверности, индивидуальности и безопасности использования полученных данных в повышении толерантности сердца к физическим нагрузкам..
Цель и задачи исследования
Целью исследования явилась необходимость поиска новых критериев оценки и контроля сердечной деятельности при физических нагрузках, способствующих индивидуализации, рационализации и безопасности физических нагрузок на сердце человека и обеспечивающих высокий уровень достоверности применяемых диагностических критериев.
Материалы и методы исследования
Материалом исследования явились результаты реакции сердечной деятельности человека на различные переносимые физические нагрузки. Анализ данных включал в себя регистрацию ЭКГ, как в состоянии покоя, так и после различных по мощности физических нагрузок, проб с гипервентиляцией, определением индивидуальных характеристик ЧСС, в том числе и с помощью дополнительных показателей. Полученная оценка сердечной деятельности базировалась на показателях реакции сердца самого испытуемого человека, что обеспечивало ее высокую индивидуализацию.
Результаты исследования и их обсуждение
В процессе выполнения нагрузки сердце отвечает увеличением ЧСС-пульса, проходя различные этапы физиологического ответа на нагрузку. Для оценки максимальных возможностей сердца к увеличению ЧСС, составления индивидуальной, безопасной ЧСС тренировочного режима шкала оценки ЧСС должна включать в себя определение пяти показателей пульса-ЧСС.
Рис. 1. 1. ЧСС покоя. 2. ЧСС hwr. 3. Пороговая ЧСС. 4. Максимальная ЧСС. 5. ЧСС тренировочного режима
ЧСС покоя. ЧСС покоя это не только цифра, но и состояние, состояние покоя при котором сердце находится в физиологическом равновесии между систолой и диастолой сердца. Это состояние характеризуется не одной цифрой пульса, а диапазоном ЧСС при котором сердце находится в состоянии покоя. Поэтому необходимо проверять имеющийся диапазон зарегистрированного пульса на предмет выявления верхней границы диапазона ЧСС покоя. Необходимость ее определения связана с использованием времени систолы сердца для расчета максимальной ЧСС. Физиологическим покоем можно считать состояние жизнедеятельности организма, когда между работой и отдыхом миокарда имеется определенный баланс. Оценить физиологичность фазы сокращения и отдыха миокарда, для каждой ЧСС, позволяет индекс фазы отдыха миокарда – ФОМ, выраженный в процентах к сердечному циклу.
Индекс ФОМ = (сегмент ТР : R-R)*100
Рис. 2
Рис. 3
В состоянии физиологического покоя сердечной деятельности индекс ФОМ составляет от 35 % до 50 %. При активизации сердечной деятельности фаза отдыха миокарда уменьшается. На ЭКГ (рис. 2) сердечная деятельность находится в состоянии покоя. На ЭКГ (рис. 3) несмотря на спокойные цифры пульса, индекс ФОМ указывает на активизацию сердечной деятельности.
Для расчета максимальной ЧСС используется время систолы сердца из верхней границы диапазона ЧСС покоя. Например: На ЭКГ имеются ЧСС с колебанием от 62 до 74 отвечающие критерию ЧСС покоя. В расчет максимальной ЧСС необходимо будет взять показатель систолы сердца с ЧСС – 74.
ЧСС работы сердца без фазы отдыха (ЧССhwr). Рабочий цикл сердца состоит из фазы сокращения (интервал Р–Т) и фазы отдыха (сегмент ТР.) (рис. 4). Увеличение ЧСС сопровождается сокращением времени всех зубцов, и интервалов ЭКГ вплоть до контакта систолы предсердий и желудочков (контакт зубцов Т. и Р.) (рис. 5). После этих значений ЧСС сердце начинает работать без фазы отдыха и эта ЧСС обозначается, как ЧСС hwr (heart without rest).
Рис. 4
Рис. 5
Сердце не должно долго работать без отдыха, так как его работа без отдыха ведет к метаболическим нарушениям в кардиомиоцитах. Определить ЧСС hwr можно непосредственно доведя ЧСС под визуальным контролем до требуемого контакта зубцов Р. и Т. используя пробу с нагрузкой или гипервентилляцией. На рис. 6 исходное состояние, на рис. 8 отсутствие сегмента ТР.
Рис. 6 Рис. 7 Рис. 8
Также определить ЧСС hwr можно и по простой динамике показателей ЭКГ (ЧСС и сегмента ТР.) в покое и после любой произвольной нагрузки или гипервентиляции. На ЭКГ того-же человека взяты начальная ЭКГ (рис. 6) и промежуточная ЧСС (рис. 7). Имея показатели ЧСС и сегмента ТР. в покое (ЧСС1 – 80 и ТР1 – 220 мс.) и их динамику при незначительной нагрузке (ЧСС2 – 101 и ТР2 – 125 мс.) производим расчет ЧССhwr.
ЧСС hwr = ЧСС2+{ТР2 /[(ТР1-ТР2)/(ЧСС2 – ЧСС1)]} [3]
Дополнительное число ЧСС составляет – 28. ЧСС hwr данного человека, при которой сердце начинает работать без фазы отдыха, составляет (101 + 28 = 129), что достаточно точно соотносится с определенной ЧССhwr по прямому контакту зубцов Т. и Р.
Пороговая ЧСС это – частота сердечных сокращений, за границами которой возникает внутрисердечный гемодинамический конфликт, между систолами предсердий и желудочков, запускающий аритмогенные механизмы [6].
Применяя законы физиологии, пороговую ЧСС можно определить по динамике ЭКГ в ответ на любую доступную нагрузку или гипервентилляцию приводящую к увеличению ЧСС на 25-30-40 ударов сердца по сравнению с исходной ЧСС. Вычисление пороговой ЧСС по результатам разницы показателей ЭКГ между ЭКГ покоя и ЭКГ нагрузки, наиболее точно отображает индивидуальные возможности сердца конкретного человека с его индивидуальной реакцией сердечной деятельности на нагрузку [1].
ЧСС пороговая = ЧСС2+ ЧСС дополнительная [2]
На ЭКГ здорового мужчины 62 лет зарегистрированы ЧСС 80, интервал P-Q – 170 мс, индекс PQs – 40 %.
После нагрузки в 10 приседаний зарегистрирована динамика ЭКГ в виде ЧСС 95 и интервалa P-Q – 157 мс, сегмент PQ составляет – 57 мс индекс PQs – 36.3 %.
ЧСС доп. = PQ2:[(P-Q 1 – P-Q.2 ):(ЧСС 2 – ЧСС1)] [2]
Реакция на нагрузку физиологическая. Риска развития внезапного нарушения ритма при тахикардии нет. Пороговая ЧСС в данном примере составляет – 161 в одну минуту.
Максимально возможная ЧСС. Определить границу максимальной ЧСС для конкретного здорового человека можно используя интервал его систолы сердца (P-T) ЭКГ покоя. Метод доступен всем из ЭКГ покоя, кроме случаев патологии электрической систолы сердца и тахикардии.
Реакция сердца на нагрузку отражается уменьшением электрической систолы сердца до определенных границ, что и позволяет ее использовать в определении максимальной ЧСС.
В процессе максимального физиологического увеличения ЧСС происходит сокращение всех интервалов, сегментов, зубцов ЭКГ и интервал Р–Т сокращается в среднем на одну треть (27-35 %), от состояния покоя. [5] При максимально возможном синусовом ритме интервал Р-Т сокращается до 300-330 мс и максимальная ЧСС может достигать до 180-198 ударов в 1 минуту. Для вычисления максимально возможной ЧСС для конкретного человека используется формула
ЧСС максимальная = 600000 : [(Р-Т покоя : 3)*2.] [3]
Рис. 9
Рис. 10
Рис. 11
Рис. 12
На представленной ЭКГ (рис. 11) в состоянии покоя при ЧСС 61 время систолы сердца (интервал Р-Т) составляет 560 мс. Время интервала Р-Т, при максимальной ЧСС составит 373 мс, что позволяет для данного человека определить его максимально возможную ЧСС как 160 в 1 минуту.
На ЭКГ (рис. 12) отображен традиционный тест с физической нагрузкой для этого же человека, который определил его максимальную ЧСС в 161 в минуту. Корреляция между максимальной ЧСС определенной по интервалу Р-Т и нагрузочному тесту в данном примере составила 99,3 %.
ЧСС тренировочного режима. Зная возможности своей сердечной деятельности при нагрузке, каждый человек может определить свои границы тренировочной ЧСС дающие укрепление выносливости сердца при физических упражнениях и обеспечивающей безопасность занятий физкультурой.
Для основной части здорового нетренированного населения ведущего обычный режим бытовых нагрузок ЧСС тренировочного режима определяется исходя из ЧССhwr.
1. ЧСС тр. режима = ЧССhwr * (0,75) или (0,85)
Для занимающихся спортом, тяжелым физическим трудом ЧСС тренировочного режима может быть расчитана исходя из пороговой ЧСС.
2. ЧСС тр. режима = пороговая ЧСС * 0,85
Физическая тренировка и реабилитация сердечной деятельности должна строго опираться на ЧСС тренировочного режима и чем тренированнее организм, тем шире полоса ЧСС тренировочного режима.
В анализе и контроле состояния сердечной деятельности при физических нагрузках необходимо делать акцент не столько на абсолютных цифрах пульса, сколько на местоположении пульса в системе оценки активности сердечной деятельности [4].
– ЧСС покоя – это ЧСС находящаяся в границах физиологического покоя организма.
– ЧСС физиологической активации сердечной деятельности – ЧСС находящаяся в границах от верхнего показателя ЧСС покоя до ЧССhwr.
– ЧСС избыточной активации сердечной деятельности – ЧСС находящаяся в границе от ЧССhwr до пороговой ЧСС.
– ЧСС тревожной активизации сердечной деятельности – ЧСС находящаяся в границе от пороговой ЧСС до максимальной ЧСС.
– ЧСС критической активации сердечной деятельности – ЧСС превышающая максимальную ЧСС.
– ЧСС тренировочного режима – показатели ЧСС безопасного режима тренировок.
Выводы
1. Для расчета ЧСС тренировочного режима, обеспечивающего рациональный, индивидуальный и безопасный уровень физических нагрузок для сердца не обходимо использовать показатели из ЭКГ конкретного человека, а именно ЧСС покоя, ЧССhwr, пороговая ЧСС, ЧССmax.
2. Показатели пороговой ЧСС, ЧССhwr и ЧСС тренировочного режима являются динамическими величинами и меняются в зависимости от состояния тренированности, выносливости, толерантности миокарда к нагрузкам. Повышение выносливости миокарда сдвигает эти показатели вправо. Величина максимальной ЧСС это физиологический предел и он в основном остается без изменений.
Библиографическая ссылка
Воробьев Л.В. АНАЛИЗ И КОНТРОЛЬ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 8-3.
– С. 378-382;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=10038 (дата обращения: 21.03.2023).
Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)
Избыточный вес тела, снижение физической работоспособности, курение, чрезмерное употребление алкоголя — все это способствует возникновению сердечно-сосудистых и многих других заболеваний. Несмотря на мощное развитие лекарственной терапии, дозированная физическая нагрузка остается универсальным методом профилактики ишемической болезни сердца, артериальной гипертонии, ожирения и других заболеваний. В последнее время отмечается определенный рост интереса населения к регулярным занятиям физической культурой.
За врачебной консультацией обращаются люди, которые хотят получить практические рекомендации по построению, планированию и контролю нагрузок во время занятий физической культурой. Врач должен рекомендовать определенный режим физических нагрузок, соответствующий уровню тренированности организма с учетом имеющейся хронической патологии.
Вашему вниманию предлагается информационный материал, раскрывающий основные цели, задачи и принципы построения физической тренировки.
- Оценка физического здоровья
Если вашему клиенту менее 35 лет и у него отсутствуют признаки каких-либо заболеваний, то ему в принципе нет необходимости обращаться к врачу за консультацией перед началом регулярных занятий физической культурой. Но если он старше 35 лет, и он не занимался спортом или физической культурой в течение последних нескольких лет, то медицинское освидетельствование необходимо, особенно если имеют место следующие отклонения в здоровье:
- повышенное артериальное
давление; - наличие в анамнезе сердечных приступов;
- наличие в семейном анамнезе указаний на раннее развитие сердечной патологии или смертных
случаев от сердечно-сосудистых
заболеваний; - частые приступы головных болей или головокружения;
- значительная степень одышки при незначительной физической
нагрузке; - артриты и различная патология опорно-двигательного аппарата;
- другие возможные хронические заболевания.
Физические нагрузки практически безопасны для людей с исходно хорошим уровнем физического здоровья, прошедших полноценное медицинское освидетельствование и получивших адекватные медицинские рекомендации.
- Основные понятия
физического здоровья
Физическую тренированность можно охарактеризовать как способность организма комфортно переносить повседневные физические нагрузки и успешно справляться с резко возникающими стрессовыми ситуациями. На индивидуальный уровень физической работоспособности влияют такие факторы, как возраст, пол, наследственность, наличие вредных привычек, характер питания. Понятие физического здоровья (physical fitness), или тренированности организма, включает в себе несколько компонентов.
Тренированность сердечно-сосудистой и дыхательной систем (сardiorespiratory еndurance) — компонент общей тренированности организма, отражающий способность данных систем адекватно обеспечивать жизнедеятельность организма при физической нагрузке различной интенсивности и продолжительности. На практике этот показатель можно оценить, учитывая способность человека выдерживать продолжительную физическую нагрузку, например бег, плавание, ходьба на лыжах и т. п.
Мышечная сила (muscular strength) — способность мускулатуры совершать максимально возможную механическую работу за короткое время. Данный компонент тренированности организма на практике оценивается, например, для пояса верхних конечностей, по максимальной величине поднятого веса.
Мышечная выносливасть (muscular endurance) — способность мускулатуры совершать механическую работу различной продолжительности и кратности. Например, повторное поднятие тяжестей определенного веса используется для определения мышечной выносливости верхнего плечевого пояса.
Гибкость (flexibility) — способность совершать механическую работу, используя при этом максимально возможный диапазон движений. Сгибание туловища в сидячем положении — простой и объективный метод оценки гибкости поясничного отдела позвоночника и нижних конечностей.
Телосложение (body composition) — соотношение между жировой тканью организма и общей массой скелетной мускулатуры, костной ткани и внутренних органов. Индивидуально подобранные физические упражнения способствуют снижению массы жировой ткани и увеличению мускулатуры определенных участков тела.
- Структура тренировочных
занятий
Продолжительность и количество тренировок в неделю, а также интенсивность физических нагрузок определяются уровнем тренированности организма, возрастом, наличием или отсутствием каких-либо хронических заболеваний, а также социальными потребностями человека.
Любая индивидуальная тренировочная программа должна включать упражнения, направленные на гармоничное развитие всех основных компонентов физического здоровья. Любое тренировочное занятие должно состоять из разминки (warmup), основной нагрузки и заминки (cooldown).
Ниже приведена структура тренировочного занятия, рассчитанная на среднего здорового человека и направленная на поддержание минимального уровня физического здоровья организма. Она включает наиболее популярные виды тренировочных упражнений.
Разминка продолжается пять-десять минут и включает в себя физическую нагрузку слабой интенсивности (ходьбу, медленный бег, упражнения на гибкость, вращательные и маховые движения верхними и нижними конечностями). Она направлена на подготовку сердечно-сосудистой, дыхательной и опорно-двигательных систем к основной тренировочной нагрузке. Ниже приведены основные типы основной тренировочной нагрузки.
Тренировка на развитие мышечной силы (muscular srength) проводится минимум два раза в неделю в течение 20 минут. Наиболее эффективным способом развития мышечной силы является подъем тяжестей.
Тренировка на развитие мышечной выносливости (muscular endurance) должна проводиться, по крайней мере, три раза в неделю по 30 минут и включать в себя упражнения для основных групп мышц: ритмические и пластические упражнения, отжимания, приседания, подтягивания, повторные поднятия тяжестей.
Тренировка на развитие тренированности сердечно-сосудистой и дыхательной систем (cardiorespiratory endurance) проводится три раза в неделю в течение 20 минут и включает в себя продолжительную физическую нагрузку, осуществляемую в аэробном режиме. Наиболее распространенные виды такой нагрузки — быстрая ходьба, бег, езда на велосипеде, гребля, ходьба на лыжах, а также игровые виды спорта (баскетбол, гандбол и т. п.).
Тренировка на развитие гибкости (flexibility) должна проводиться ежедневно во время разминки или заминки и включать упражнения на гибкость и растяжение. Заминка (сooldown) включает в себя нагрузку низкой интенсивности (например, ходьба или бег в медленном темпе), а также упражнения на развитие гибкости продолжительностью пять-десять минут.
- Основные принципы занятий фитнесом
Специфичность — необходимость выбора определенного комплекса физических упражнений, направленных на развитие и укрепление групп мышц, которые более всего задействованы при определенном типе мышечной деятельности. Желательно комбинировать различные виды физической нагрузки (плавание, бег, ходьба, лыжи и т. д.) для более гармоничного развития организма, а также в целях профилактики травматизма.
Физическая нагрузка должна быть достаточной по интенсивности и продолжительности, чтобы обеспечивать рост или поддержание оптимального уровня тренированности организма.
Регулярность физических нагрузок. Тренировочные занятия должны быть регулярными. Минимум три тренировочных занятия в неделю необходимы для поддержания оптимального уровня тренированности.
Прогрессия. Постепенное увеличение интенсивности, продолжительности и/или частоты тренировочных занятий — необходимое условие для оптимального повышения уровня тренированности организма.
|
- Интенсивность физических
нагрузок и контроль частоты сердечных сокращений
Физическая нагрузка бывает разной интенсивности и продолжительности. Выделено четыре основных зоны интенсивности физических нагрузок (см. рис. 1), каждой из которых соответствует определенный уровень биоэнергетических процессов и диапазон частоты сердечных сокращений (ЧСС):
1. Физическая нагрузка малой интенсивности с ЧСС менее 75% от ее максимального значения (ЧСС макс.);
2. Физическая нагрузка поддерживающего характера с ЧСС от 75 до 85% от ЧСС макс., осуществляемая в аэробном режиме энергообеспечения;
3. Физическая нагрузка развивающего характера с ЧСС от 85 до 95% от ЧСС макс. и переходным аэробно-анаэробным режимом энергообеспечения;
4. Физическая нагрузка субмаксимальной и максимальной интенсивности с ЧСС более 95% от ЧСС макс. и анаэробным режимом энергообеспечения.
У каждого человека имеются свои индивидуальные границы зон интенсивности нагрузки. Для более точного определения этих границ с целью последующего контроля спортивных нагрузок используется специальное тестирование. В основе его лежит ступенчато возрастающая до максимально возможного (“работа до отказа”) уровня тестовая нагрузка.
Нетренированным и слабо подготовленным людям подобное тестирование противопоказано. Для определения зон интенсивности в этом случае используется более простой расчетный метод. Можно легко рассчитать границы каждой зоны интенсивности, зная возрастное значение ЧСС макс., которое определяется по формуле 220 минус возраст.
Для оздоровительных целей, как правило, рекомендована физическая нагрузка в пределах I и II зон интенсивности. Нагрузки большей интенсивности являются привилегией спорта и требуют достаточно высокого уровня подготовленности.
Исследования показали, что нагрузка с интенсивностью 60-70% от ЧСС макс. наиболее эффективна для сжигания жира, поэтому она используется для коррекции избыточного веса тела:
| Целевая зона | |
| Возраст (лет) | ЧСС (уд./мин) |
| 20 | 120-140 |
| 30 | 114-133 |
| 40 | 108-126 |
| 50 | 102-119 |
| 60 | 96-112 |
Для повышения тренированности сердечно-сосудистой системы используется нагрузка с интенсивностью 60-80% от ЧСС макс:
- Контроль частоты сердечных сокращений во время
тренировочных занятий и
при осуществлении реабилитационных программ
Мониторирование частоты сердечных сокращений является универсальным методом контроля и регулирования интенсивности физических нагрузок. Мониторинг ЧСС — обязательное условие для безопасного и дозированного применения физических нагрузок у определенного контингента людей: пожилых; страдающих сердечно-сосудистой патологией; проходящих реабилитацию после перенесенного инфаркта миокарда и других тяжелых заболеваний.
| Целевая зона | |
| Возраст (лет) | ЧСС (уд./мин) |
| 20 | 120-160 |
| 30 | 114-152 |
| 40 | 108-144 |
| 50 | 102-136 |
| 60 | 96-128 |
В последнее время с этой целью чаще всего используются мониторы сердечного ритма, которые осуществляют непрерывную регистрацию ЧСС. Принцип работы мониторов сердечного ритма аналогичен регистрации электрических биопотенциалов сердца на поверхности грудной клетки, используемой при записи ЭКГ. Монитор сердечного ритма состоит из двух частей: нагрудного пояса с электродами и передатчиком ЭКГ-сигналов и непосредственно монитора сердечного ритма или приемника, имеющего вид наручных часов. Передача сигналов от нагрудного передатчика на монитор сердечного ритма осуществляется телеметрически. Существует несколько моделей мониторов сердечного ритма, различающихся набором специальных функций. Обязательным для всех мониторов является непрерывная регистрация величины сердечного ритма, а также звуковая и визуальная сигнализация при выходе ЧСС за границы предварительно установленной целевой зоны сердечного ритма. Эти функции необходимы для дозирования интенсивности и продолжительности физических нагрузок, когда необходимо строгое соблюдение пульсового режима.
Предоставленная вашему вниманию информация раскрывает только основные принципы планирования и контроля нагрузок во время занятий физической культурой. Надеемся, что предложенный материал поможет вам в вашей практической врачебной деятельности.
Электрокардиография (ЭКГ) — основной и самый распространенный инструментальный метод диагностики ишемической болезни сердца (ИБС). Депрессия или элевация сегмента ST на ЭКГ, инверсия и другие альтерации зубца Т, особенно связанные с физическим или психоэмоциональным напряжением, достоверно указывают на патологию коронарных сосудов.
Савелий Баргер
практикующий кардиолог, кандидат медицинских наук, город Москва. В 1980‑е годы одним из первых ученых в СССР разрабатывал методику диагностической чреспищеводной электрокардиостимуляции. Автор руководств по кардиологии и электрокардиографии. Его перу принадлежит несколько популярных книг, посвященных разным проблемам современной медицины.
Разнообразие клинических проявлений ИБС, распространенности и локализации поражений коронарных артерий в сочетании с низкой специфичностью изменений сегмента ST и зубца Т обусловливают трудности диагностики коронарной патологии. Связь ангинозного приступа при ИБС с физическим напряжением позволяет применять нагрузочные пробы: характерные изменения ЭКГ при физической нагрузке почти однозначно связаны с патологией коронарных артерий.
При снятии пробы с физической нагрузкой выполняются приседания, ходьба или бег на месте, наклоны или отжимания, выполняемые с разной интенсивностью и в разном темпе, что не позволяет унифицировать и стандартизировать диагностические физические нагрузки.
Применяемые сегодня велоэргометрия (ВЭМ) и проба на бегущей дорожке (тредмил-тест) дают возможность дозировать физическую нагрузку в килограммометрах (кг*м), джоулях (дж) или в единицах МЕТ (метаболический эквивалент, 1 МЕТ соответствует уровню основного обмена: 3,5 мл кислорода на 1 кг массы тела за минуту). Уровень потребления кислорода отражает функциональное состояние организма, прежде всего — состояние сердечно-сосудистой системы. Высокое потребление кислорода при физической нагрузке характерно для тренированных людей, снижение этого показателя свидетельствует об истощенных резервах сердечной мышцы.
Врачи-клиницисты (кардиологи и терапевты) должны знать диагностические возможности метода, показания и противопоказания к нему, некоторые ограничения его применения, накладываемые чувствительностью и специфичностью методики. Нагрузочные пробы назначаются:
- с диагностической целью пациентам, диагноз ИБС у которых не установлен
- для уточнения происхождения болей в области сердца
- для диагностики нарушений ритма сердца
- для выявления лиц с гипертензивной реакцией на физическую нагрузку
- для определения толерантности к физической нагрузке пациентов с установленным диагнозом ИБС, в т. ч. перенесшим инфаркт миокарда или оперативное вмешательство на сердце с целью оценить эффективность лечения и или реабилитационных мероприятий
- для уточнения прогноза у коронарных больных и у больных с другими заболеваниями сердца, в т. ч. после оперативного лечения для экспертизы трудоспособности
- для оценки физического состояния здоровых, в т. ч. в спортивной, военной, космической медицине
Ступенчатая проба Мастера, выполняемая в темпе, заданном стуком метронома, была первой попыткой стандартизировать ЭКГ пробу с физической нагрузкой, позволяла с известной степенью достоверности сравнивать результаты различных лабораторий и оценивать динамику прогрессирования болезни или успехи в реабилитации пациента.
Диагностическая нагрузочная проба
Пациентам с кардиалгией для верификации диагноза ИБС проводится проба с физической нагрузкой на велоэргометре или на тредмиле. Выбор методики исследования зависит от технических возможностей лаборатории, от предпочтений и в меньшей степени — от физического состояния пациента.
Кому‑то из пациентов легче выполнить упражнение на велоэргометре, другим удобнее воспользоваться бегущей дорожкой. Людям с избыточной массой тела (более 100–110 кг) предлагается тредмил, как и пациентам с сопутствующей патологией нижних конечностей (болезни суставов, сосудистая патология), которым бывает тяжело выполнить упражнение на велоэргометре.
Женщинам предпочтительно назначать бегущую дорожку, при прочих равных условиях они на тредмиле выполняют большую по мощности нагрузку, соответственно, достигается большее значение ЧСС. При выполнении пробы на велоэргометре женщины и пациенты старшего возраста прекращают нагрузку до достижения субмаксимальной ЧСС по экстракардиальным причинам (усталость, боли в ногах и т. п.), соответственно, проба оказывается незавершенной и диагностически незначимой.
Диагностическая проба с физической нагрузкой назначается пациентам с исходно неизмененной ЭКГ, на которой сегмент ST располагается на изолинии. Связано это прежде всего с тем, что положительная нагрузочная проба предполагает в классическом случае депрессию сегмента ST более 1 мм (0,1мВ) или его элевацию более 2 мм (0,2 мВ).
Прием бета-блокаторов и коронаролитиков, а также сосудорасширяющих лекарственных препаратов отменяется за 1–2 суток до исследования. Если по клиническим причинам отменить прием этих препаратов невозможно (загрудинные боли на фоне отмены медикаментов), интерпретация результатов исследования будет крайне затруднена, а сама проба будет лишена диагностического смысла.
Особый случай
Среди противопоказаний к проведению нагрузочных проб отсутствует депрессия сегмента ST и отрицательный зубец Т (имеются в виду отведения, где зубец Т облигатно положительный). В то же время к назначению нагрузочной пробы у таких пациентов необходимо подходить с осторожностью, а специалистам функциональной диагностики учитывать некоторые особенности при проведении исследования и оценке его результатов.
Диагностический алгоритм у пациентов с исходной депрессией сегмента ST и отрицательным зубцом Т должен включать проведение фармакологических проб с обзиданом и хлористым калием. Положительный результат пробы (подтягивание сегмента ST и инверсия зубца Т из отрицательного в положительный) расценивается как признак, отвергающий диагноз поражения коронарных артерий. Полезно также провести активную ортостатическую пробу — регистрацию ЭКГ в положении лежа и стоя, в ряде случаев депрессия ST исчезает, сегмент подтягивается к изолинии. Такая динамика ЭКГ ставит диагноз коронарной патологии под сомнение. При гипервентиляции (не менее 20 глубоких и частых дыхательных движений) положительная проба заключается в нормализации показателей ЭКГ. Положительную пробу с гипервентиляцией обусловливают симпато-адреналовые механизмы, диагноз ИБС в этом случае можно исключить.
Проба с физической нагрузкой у пациентов с исходно измененной ЭКГ (депрессия ST и инверсия Т) проводится с сугубой осторожностью. Если при минимальных нагрузках (25 и 50 вт) с увеличением ЧСС сегмент ST возвращается к изолинии, то такую динамику ЭКГ следует расценивать как признак отрицательной пробы, отвергающей поражение коронарных артерий у пациента.
Положительная проба
Критерии положительной пробы: появление типичного ангинозного приступа, развитие во время пробы нарушения ритма или проводимости (мерцательной аритмии, атриовентрикулярной блокады, частых экстрасистол и др., депрессия сегмента ST более 2 мм при проведении пробы, инверсия зубца Т в отрицательную фазу). При положительной пробе следует отметить ЧСС, при которой появились указанные признаки, двойное произведение, максимальную мощность нагрузки или величину МЕТ при появлении критериев прекращения пробы.
По результатам проведения пробы с физической нагрузкой выдается заключение:
а) положительная проба,
б) отрицательная проба
в) сомнительная или
г) недостоверная (незавершенная, неинформативная) проба.
Отрицательная проба
Заключение об отрицательной пробе формируется при отсутствии клинических и ЭКГ-признаков нарушения коронарного кровообращения. При этом следует обратить внимание на достижение пациентом субмаксимальной ЧСС (75–85 % от максимальной для его возраста ЧСС) и выполнение им нагрузки не менее 150 вт (12 МЕТ). Например, достижение ЧСС 150 мин-1 при нагрузке 125 вт не позволяет сделать вывод об отрицательности пробы, поскольку субмаксимальная ЧСС достигнута при нагрузке менее 150 вт. Если же при нагрузке 150 вт достигнута ЧСС 130 мин-1, что составляет менее 75 % максимальной ЧСС — пробу все же следует расценивать как отрицательную. Собственный опыт и данные медицинской литературы позволяют утверждать, что больные ИБС не способны выполнить нагрузку 150 вт с ЧСС менее субмаксимальной.
Сомнительная проба
Проба считается сомнительной, если во время ее выполнения наблюдается смещение сегмента ST до 1 мм, если отмечается типичный болевой приступ без ишемических изменений на ЭКГ, если нарушения сердечного ритма (экстрасистолия, сердечные блокады, пароксизмальная тахикардия) не позволили завершить тест.
Неинформативная проба
Проба может быть прекращена из‑за выраженной одышки, болей в суставах или в голенях до достижения пациентом субмаксимальной ЧСС при выполнении им нагрузки малой или средней мощности (менее 150 вт), при этом клинических и электрокардиографических критериев прекращения пробы не отмечается. Как правило, пациенты в этих случаях не достигают субмаксимальной ЧСС. Результаты таких проб расцениваются как неинформативные.
Толерантность к физической нагрузке позволяет оценить эффективность проводимого лечения и реабилитационных мероприятий.
При физической нагрузке артериальное давление повышается. При исходном систолическом АД 160 мм рт. ст. и более от проведения теста следует отказаться, если в процессе выполнения пробы АД повышается до 230 мм рт. ст., пробу следует прекратить. Оценка результатов пробы проводится по общепринятым критериям, дополнительно оценивается тип реакции кровообращения на нагрузку как гипертензивный (неадекватный прирост АД на каждой ступени нагрузки).
Определение толерантности к физической нагрузке
Толерантность к физической нагрузке — это важный показатель у больных ИБС, в частности, после перенесенного инфаркта миокарда, стентирования коронарных сосудов, операции аортокоронарного шунтирования. Толерантность к физической нагрузке позволяет оценить эффективность проводимого лечения и реабилитационных мероприятий.
Для определения толерантности используется, как правило, методика ступенчато возрастающих нагрузок на велоэргометре с шагом 25–30 вт, длительность каждой ступени нагрузки не менее 3 минут (время, за которое развивается состояние steady state, — стабильный уровень потребления кислорода миокардом). При выполнении пробы на тредмиле мощность нагрузки задается скоростью движения ленты и углом ее наклона к горизонту, оценка толерантности осуществляется в единицах МЕТ.
Следует отметить, что количество ступеней нагрузки должно быть не более четырех, физическая детренированность, усталость, другие экстракардиальные причины ограничивают физическую работоспособность и повлияют на оценку результатов. Пробу не следует проводить излишне долго. Критериями прекращения пробы служат общепринятые клинические и электрокардиографические критерии (возникновение ангинозного приступа, динамика сегмента ST и зубца Т на ЭКГ, достижение субмаксимальной ЧСС). Мощность физической нагрузки, соответствующая толерантности, или величина МЕТ определяется по предыдущей выполненной ступени нагрузки. Так, если тест прекращен при выполнении нагрузки 100 вт, толерантность определяется как 75 вт. Если субмаксимальная ЧСС была достигнута при нагрузке 8 МЕТ, а предыдущая ступень тредмила была 6 МЕТ — толерантность определяется как 6 МЕТ.
Таблица 1.
Соответствие МЕТ основным видам деятельности
| МЕТ | Виды деятельности |
| 1 | Отдых |
| 2 | Ходьба по ровной местности в спокойном темпе |
| 4 | Быстрая ходьба |
| 7 | Прием душа |
| 10 | Подъем по лестнице до 5-го этажа в среднем темпе (без остановок) |
| 13 | Выполнение физической работы средней интенсивности (вскапывание огорода) |
| 18 | Занятия спортом |
Практическое значение имеет соотношение МЕТ различным видам деятельности, приведенным в таблице.
Клиницист (кардиолог или терапевт), должен знать показания и противопоказания к проведению пробы с физической нагрузкой, должен четко сформулировать задачу перед врачом функциональной диагностики, знать основные методические принципы проведения нагрузочных тестов, чтобы адекватно и критично оценить их результаты и практическое значение.
Физическая тренированность чаще рассматривается как тренированность сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Она заключается в их способности обеспечивать нормальную работу организма при физической нагрузке разной интенсивности и продолжительности. Этот показатель можно оценить по возможности человека выдерживать длительную физическую нагрузку.
Существуют различные методы самоконтроля.
Проба Мартине
Поднимитесь на 4-й этаж и подсчитайте пульс:
ниже 100 уд/мин – отлично
ниже 120 уд/мин – хорошо
ниже 140 уд/мин – удовлетворительно
выше 140 уд/мин – неудовлетворительно
Тест по Куперу
Пройдите (ходьба, бег) как можно дальше в течение 12 минут. Оцените физическую тренированность:
Простые и доступные методы самоконтроля
Определите пульс до тренировки. Если нагрузка соответствует функциональным возможностям организма, то пульс через 10 минут после ее завершения может быть больше исходного на 10-25%.
Разговорный тест во время физической нагрузки:
можете свободно говорить – увеличьте интенсивность
говорите коротко, глубоко вдыхая между фразами – такая нагрузка соответствует вашему функциональному статусу
в состоянии сказать только 1-2 слова, а потом с трудом можете отдышаться – явное перенапряжение.
Пульс считают утром в покое, лежа в постели:
55-60 уд/мин – хорошо
60-70 уд/мин – удовлетворительно
70-80 уд/мин – неудовлетворительно
Ортостатическая проба: пульс подсчитывается сначала в положении лежа и через 1-2 мин после подъема. При хорошей адаптации к нагрузкам разность частоты сердечного пулься не должна превышать 8-10 уд/мин.
.jpg)
